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C++如何实现深拷贝？

2023-07-11 13:50:24 深夜i -- --

C++ 实现深拷贝

在C++中，有时候我们需要对对象进行拷贝操作，以便进行数据的复制或传递。而在进行拷贝操作时，有时候会出现浅拷贝的情况，这会导致在销毁拷贝对象时，可能会出现多次释放同一内存地址的问题。为了解决这个问题，我们需要使用深拷贝。

深拷贝与浅拷贝的区别在于，深拷贝会对被拷贝对象的所有内容进行复制，包括指针指向的内容，而浅拷贝只会复制指针本身的值。下面是一个示例代码，展示了浅拷贝和深拷贝的区别：


#include <iostream>
#include <cstring>
class Person {
public:
  char* name;
  
  Person(char* n) {
    name = new char[strlen(n) + 1];
    strcpy(name, n);
  }
  
  Person(const Person& p) {
    //浅拷贝
    name = p.name;
    
    //深拷贝
    //name = new char[strlen(p.name) + 1];
    //strcpy(name, p.name);
  }
  
  ~Person() {
    delete[] name;
  }
};
int main() {
  char n[] = "John";
  Person p1(n);
  Person p2(p1);
  
  std::cout << "p1.name: " << p1.name << std::endl;
  std::cout << "p2.name: " << p2.name << std::endl;
  
  delete[] n;
  return 0;
}

上面的代码包含了一个`Person`类，这个类有一个指向字符串的指针`char* name`，并且包含了一个构造函数和一个拷贝构造函数。在主函数里，我们创建了两个`Person`对象`p1`和`p2`，并将`p1`拷贝给了`p2`，然后输出了它们的`name`成员。需要注意的是，这里我们使用了`new`关键字来动态分配一个字符数组，然后在析构函数里使用`delete[]`释放内存。

接下来，我们注释掉了`Person`类拷贝构造函数中的浅拷贝实现，启用了深拷贝的实现。现在再运行这个程序，你会发现输出结果如下：

p1.name: John p2.name: John

这是因为当使用浅拷贝时，`p2.name`只是指向了`p1.name`指向的内存地址，而并没有将`p1.name`指向的字符串内容复制过来，所以在输出时它们的值是相同的。而当使用深拷贝时，`p2`对象会分配一个新的内存地址，并将`p1.name`指向的字符串内容复制过去，这样它们的值就不再相同了。

在进行深拷贝时，我们需要动态分配一块新的内存空间，然后将源对象的内容复制到这个空间。这里我们使用了`new`关键字来动态分配内存，然后使用`strcpy`函数将字符串内容复制过去。需要注意的是，当使用深拷贝时，也要在析构函数里使用`delete[]`来释放内存，否则会出现内存泄漏的问题。

总之，在实现C++深拷贝时，我们需要注意以下几点：

- 在构造函数中动态分配内存空间

- 在拷贝构造函数中对所有内容进行复制

- 在析构函数中释放动态分配的内存空间

当我们使用深拷贝时，可以避免出现多次释放同一内存地址的问题，从而提高程序的稳定性和可靠性。

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